Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Определение термодинамических параметров



(Предварительный расчет)

 

Для определения расхода пара на турбину (мощности цилиндра) и определения числа ступеней необходимо построить предполагаемый тепловой процесс турбины (цилиндра).

По заданным величинам р0, t0 по таблицам свойств водяного пара определяют v0 и H0. Располагаемый (изоэнтроиийный) теплоперепад турбины при расширении до давления Pк определяется по формуле:

=546,1 кДж/кг.

Вследствие потерь в стопорном и в регулирующих клапанах, а также потерь в выхлопном патрубке, располагаемый теплоперепад проточной части будет меньше располагаемого теплоперепада турбины. Приняв потери давления в клапанах 5%, давление пара перед соплами регулирующей ступени Ро определится по уравнению:

Р’0 = 0,95P0=12,16 МПа.

Потери давления в выхлопном патрубке приводят к тому, что давление за последней ступенью P'к будет выше заданного давления за турбиной. Давление пара на выходе из последней ступени P'к рекомендуется определять по уравнению

=2,06 МПа,

где - коэффициент потерь в патрубке, который зависит от конструкции выхлопного патрубка; для цилиндров высокого давления и для противодавленческих турбин =0,1; Свп- скорость пара в выхлопном патрубке (принимается 50 - 80 м/с).

С учетом указанных потерь, располагаемый теплоперепад ступеней:

=529,2 кДж/кг

При изоэнтропийном процессе расширения в турбине энтальпия пара при давлении, равном давлению на выходе из турбины (в точке к) иэнтальпия пара придавлении, равном давлению за последней ступенью (в точке кt,), определятся соответственно:

hkt=h0-H0=2909,3 кДж/кг,

hkt=h0-H’0=2926,2 кДж/кг.

Использованный теплоперепад паровой турбины и расход пара через нее в первом приближении можно определить по уравнениям:

Hi=H0hToi=458,7 кДж/кг,

где hToi - относительный внутренний КПД турбины, при ориентировочных расчетах может быть принят 0,78 - 0,84; hм- механический КПД, учитывающий механические потери в турбине, прежде всего потери на трение в подшипниках, hм= 0,98 - 0,99; hэл - КПД электрического генератора, может быть принят 0,97 - 0,985.

Эффективная мощность цилиндра (мощность на муфте) определится из уравнения

N0=GHihм=78680,59 кВт /78,68 МВт/

Регулирующая ступень выполнена как одновенечная. Одновенечная ступень применяется для срабатывания теплового теплоперепада 80 - 120 кДж/кг.

Оптимальный располагаемый теплоперепад турбинной ступени, при котором обеспечивается наивысшая экономичность, достигается при оптимальном значении xф= u/cф, где u-окружная скорость в расчетном сечении, м/с; cф - фиктивная (условная) скорость, м/с, определяемая из соотношения



383,97 м/с,

где H0 - располагаемый теплоперепад на ступень (кДж/кг), подсчитанный от параметров торможения. Тогда

 

73,71 кДж/кг.

 

Оптимальное значение xф зависит от типа ступени, степени реактивности, потерь в лопатках и так далее. В первом приближении можно принять для активной (степень реактивности r=0,1) одновенечной ступени xф=0,45 - 0,48.

Окружная скорость u зависит от диаметра ступени и частоты вращения

u = πdn=π·1,1·50=172,7 м/с,

где d - диаметр ступени (м); n - частота вращения в секунду.

Диаметр ступени определяется корневым диаметром диска и высотой лопатки. В части высокого давления высота лопаток обычно не превышает 100мм, и диаметр ступени определяется технологическими возможностями изготовления цельнокованого ротора и напряжениями в диске. С учетом припусков на обработку ротора, средний диаметр регулирующей ступени не может превышать 1,1 - 1,2 м. С целью унификации роторов принимаем средний диаметр регулирующей одновенечной ступени dp = 1,1 м.

Использованный теплоперепад регулирующей ступени в первом приближении можно определить, задавшись КПД ступени. Для одновенечной ступени можно принимаем hToi=0,78 - 0,82:

Hip=H0phpoi=76,6 кДж/кг

Давление пара в конце процесса расширения в регулирующей ступени определяется как

 
 


9,38 МПа.

 

Энтальпия пара за регулирующей ступенью определяется по уравнению

hp=h0-Hpi=3378,8 кДж/кг,

а удельный объем:

Vp = 2,2(hр -1907)10 -4 /(Рр - 0,079)= 0,0347 м3/кг

Располагаемый теплоперепад на нерегулируемых ступенях Нст0определяется уравнением:

417,86 кДж/кг.



 

Использованный теплоперепад нерегулируемых ступеней можно определить, задавшись КПД отсека этих ступеней. Для расчета в первом приближении принимаем hст0 = 0,86-0,90:

Hiст=H0стhстoi=365,6 кДж/кг.

Энтальпия пара за турбиной определяется по уравнению:

hk=hp-Hстi=3013,17 кДж/кг,

 

а удельный объем за рабочими лопатками последней ступени:

V’k = 2,2(hk -1907)10 -4 /(Р’k - 0,079)= 0,1228 м3/кг.

Определив все значения теплоперепадов, энтальпий, давлений и удельных объемов, строим предполагаемый тепловой процесс турбины в тепловой диаграмме (рис. 2.1).

 

 

Рис. 2.1. Предполагаемый процесс паровой турбины в тепловой диаграмме


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!